La médecine de précision devient de plus en plus importante, créer des thérapies personnalisées plus efficaces pour chaque patient et des développements pharmacologiques innovants. Dans le domaine de l'oncologie, par exemple, les chercheurs développent différentes approches visant des systèmes de libération dirigée et contrôlée de médicaments, diminuant ainsi la toxicité pour l'organisme.

Dans ce sens, chercheurs de la Bioingénierie du CIBER, Filière Biomatériaux et Nanomédecine (CIBER-BBN), l'Institut de biotechnologie et de biomédecine de l'Universitat Autònoma de Barcelona (IBB-UAB) et l'Institut de recherche Hospital Sant Pau ont développé un nouveau type de biomatériau protéique capable d'une libération prolongée de protéines thérapeutiques administrées par voie sous-cutanée chez des animaux de laboratoire.

« Ces structures, mesurant quelques micromètres de diamètre, contiennent des protéines fonctionnelles qui sont libérées de la même manière que les hormones humaines sont libérées par le système endocrinien, " déclare Antonio Villaverde, chercheur à l'UAB et au CIBER-BBN et l'un des coordinateurs de l'étude.

L'étude est le résultat d'une collaboration scientifique stable entre le groupe d'Antonio Villaverde et le groupe dirigé par Ramon Mangues à l'Institut de recherche Hospital Sant Pau. Il comprenait également la participation de l'Institut de recherche biologique et technologique de l'Université nationale de Cordoba-CONICET en Argentine.

Docteur Mangues, également chercheur au CIBER-BBN et co-auteur de l'article, explique que "le nouveau biomatériau imite un produit bactérien couramment trouvé dans les processus biotechnologiques appelés 'corps d'inclusion, ' qui présentent un intérêt pharmacologique, et qui dans cette version artificielle offrent un large éventail de possibilités thérapeutiques pour le domaine oncologique et tout autre secteur clinique dans lequel une libération prolongée est nécessaire."

Les chercheurs ont utilisé comme modèles des enzymes communes à la biotechnologie et une toxine bactérienne nanostructurée dirigée contre les cellules métastatiques du cancer colorectal humain, qui ont été testés sur des modèles animaux. "De cette façon, nous avons pu générer autant de catalyseurs immobiles qu'un nouveau médicament anti-tumoral à action prolongée, " expliquent les principaux auteurs de l'étude.

Énorme potentiel clinique

Les granules de protéines artificielles développés ici, qui avaient été proposés auparavant sous le nom de « nanopilules » (pilules thérapeutiques à l'échelle nanoscopique), imitent l'action des corps d'inclusion bactériens et ont un potentiel clinique énorme pour les vaccins et les systèmes d'administration de médicaments à libération contrôlée.

"Nous avons vu que les corps d'inclusion naturelle, administrés sous forme de médicaments, peut produire des réponses indésirables du système immunitaire en raison de la contamination inévitable des matériaux bactériens, ", déclarent les chercheurs. Cependant, dans cette nouvelle étude, le développement de corps d'inclusion artificiels avec une capacité de sécrétion « prévient de nombreux problèmes de régulation associés au développement potentiel de « nanopills » bactériens, ' et offre une plateforme transversale permettant d'obtenir des composants fonctionnels à usage cosmétique et clinique, " ajoutent-ils.

Cette étude suggère que les corps d'inclusion artificielle peuvent devenir une nouvelle catégorie de biomatériaux exploitables à utiliser dans des applications biotechnologiques, en raison de la facilité avec laquelle ils sont fabriqués et de la prévoyance des futures applications cliniques.